Организация и планирование производства

По характеру взаимоотношений во времени различают постоянные, циклически повторяющиеся и случайные связи. Первые характерны для массового типа производства, последние -- для единичного.

Связи между элементами системы должны быть построены таким образом, чтобы свести к минимуму негативные последствия личностной информации. К тому же полиструктурность производственных систем предопределяет множество связей каждого элемента с подсистемами и другими элементами системы, а стохастические изменения в системе и внешней среде обусловливают необходимость использования не только постоянных связей, но и альтернативных (изменяющихся под влиянием складывающихся ситуаций), и компенсационных (типа: элемент системы -- склад). По мере роста числа связей, уменьшения их постоянства и жесткости организация системы существенно усложняется.

Поэтому в практической деятельности значительное внимание уделяют упрощению связей. Для каждого рабочего места в пространстве предпочтительно иметь лишь две материальные связи: рабочее место (или склад), поставляющее заготовки, и рабочее место (склад), принимающее обработанные заготовки. Названное условие соблюдается в случае жестких связей (например, в поточной линии) при равенстве пропускной способности рабочих мест. Недостаток жестких связей состоит в том, что отрицательные стохастические возмущения на одном рабочем месте сравнительно быстро распространяются на все рабочие места, объединенные жесткими связями, а положительные возмущения не могут быть реализованы. Поэтому жесткие связи целесообразны только в производственных системах высокой надежности.

Полностью локализируются последствия стохастических возмущений на одном рабочем месте в случае компенсационных связей при достаточной емкости складов и значительных запасах незавершенного производства, там хранящегося, т.е. когда существует возможность использования положительных возмущений.

В ряде случаев сложность связи прямо определяется ее длиной, под которой понимается число структурных подразделений и уровень иерархии управления, охватываемых этой связью. По этому признаку различают (в порядке усложнения) связи внутри рабочего места (например, при многостаночном обслуживании), бригады, участка, смены, цеха и т.д. Целесообразность упрощения связей обусловливает преимущества предметной (а не технологической) специализации. Упрощение связей достигается также их упорядочением, т.е. неизменностью связей во времени.

Связи между элементами системы образуют ее структуру. В условиях существенных стохастических возмущений наиболее эффективны системы, способные к ее изменению. А это возможно при наличии в системе эластичных связей.

Под эластичностью связей понимается возможность заменять (на некоторый период времени) связи с одними элементами системы (рабочими местами, участками, цехами, предприятиями) на связи с другими элементами. Эластичность связей позволяет обойти элементы производственной системы, оказавшиеся неработоспособными (и, следовательно, существенно повысить надежность системы), а также в большей мере локализовать отрицательные и полнее использовать положительные стохастические возмущения.

Упорядоченность и эластичность связей находятся в диалектическом единстве. Связи должны быть упорядоченными (т.е. быть неизменными во времени) и эластичными (т.е. иметь возможность изменения под влиянием обстоятельств) одновременно.

Рассмотренные виды связей характерны и для других элементов производственного процесса. Так, выполнение данной операции может быть закреплено за одним рабочим местом (жесткая связь), за несколькими однотипными (альтернативная связь) или за несколькими разнотипными рабочими местами (компенсационная связь).

Один и тот же производственный процесс может быть сложным при расчленении его на значительное число относительно простых операций или более простым, если он расчленен на небольшое число сложных операций.

За каждым рабочим местом возможно закрепление лишь одной операции, а возможно -- нескольких и даже многих. Эти операции могут быть более или менее однородными. Стремление упростить связи приводит к целесообразности укрупнения операций. Последнее вызывает усложнение конструкции машин и агрегатов, но эффект от упрощения связей значительно перекрывает дополнительные затраты, связанные с ним. В качестве примера можно привести создание роторных линий, рабочих центров, станков с программным управлением, автоматизированных комплексов.

Связи между элементами производственной системы предопределяют их пространственное расположение и формирование организационных подсистем. Следовательно, необходимо соответствие пространственной и организационной структур плотности связей между элементами производственной системы.

При соблюдении этого требования обеспечивается рационализация внутрисистемных перевозок, с одной стороны, а с другой -- создаются предпосылки для организации и функционирования рациональной управляющей системы.

Сложность управления производственными системами, обусловленная их полиструктурностью, наличием большого числа трудящихся, стохастическими и другими явлениями, делает необходимым взаимное соответствие структуры управляемых и управляющих подсистем во всех подсистемах и производственной системе в целом.

В производственных системах важную роль играет принцип резервов, который обусловлен необходимостью компенсации отклонений в пропускной способности рабочих мест, участков и цехов, возникающих в отдельные периоды вследствие требований потребителей продукции, особенностей или недостатков планирования, локализации отрицательных стохастических возмущений и создания предпосылок для использования положительных стохастических возмущений внутри системы и вне ее. Стохастические возмущения включают: изменение уровня производительности каждого рабочего места в относительно небольшие промежутки времени, отказы оборудования и инструмента, изменение сроков поставки заготовок и других ресурсов, колебания явочного числа работников по специальностям и в целом и т.п.

Резервы производственных систем весьма разнообразны. Их можно объединить в следующие группы:

· организационные резервы, создающие возможность перестройки структуры системы (пространственной -- путем изменения связей элементов, их функций, временной -- путем изменения последовательности выполнения работ), а также возможность передачи некоторых работ другим производственным системам или, наоборот, приема некоторых работ от других производственных систем данной системой;

· интенсивно-экстенсивные резервы, обеспечивающие временное изменение интенсивности работы оборудования (например, изменение скоростей резания) и рабочих, увеличение числа часов работы оборудования (организация дополнительных смен) и элементов системы (сверхурочные работы);

· ресурсные резервы -- резервы оборудования, рабочих, незавершенного производства, инструмента, материалов и т.д.

Устранение отрицательных последствий стохастических возмущений, как и использование положительных, может быть достигнуто различными путями. Так, отрицательные последствия отказа станка могут быть устранены в результате использования ранее накопленного незавершенного производства (с последующим восстановлением его запасов); ввода в работу резервного станка; передачи данной операции на другой станок и т.п. Таким образом, резервы, в отличие от ресурсов, взаимозаменяемы. Соотношения в замене резервов непостоянны и зависят от уровня насыщенности данным резервом.

Резервы -- это не только "излишняя" часть используемых ресурсов, но и "излишняя" информация (вариант технологии, замены материала и т.п.). Разнообразие резервов и их взаимозаменяемость обусловливает и выбор эффективных видов резервов.

Эффективность видов резервов должна определяться в каждом конкретном случае, она зависит от типа производственной системы, производственной ситуации, соотношения видов ресурсов и многих других причин. Обычно (применительно к машиностроительным заводам и аналогичным производственным системам) наиболее эффективны организационные резервы, в частности резервы времени и информации. Под резервами времени понимается возможность изменения установленной очередности работ; под резервами информации -- вариантные технологии, разрешения на замену материалов, инструмента и т.п. Довольно высока степень экономичности резервов инструмента и незавершенного производства. Наименее экономичны резервы оборудования и рабочей силы.

Высокие затраты на содержание резерва рабочих предопределяет целесообразность совмещения профессий, бригадной организации труда. При этом потребность в резервных рабочих уменьшается за счет замены не вышедших на работу менее необходимыми в данный момент рабочими и отсрочки менее важных работ.

Создание и поддержание резервов требует затрат. С другой стороны, недостаточное количество резервов, несоответствие их ассортимента потребностям приводит к возникновению ущерба. Поэтому необходима оптимизация видов и величины резервов. Под оптимизацией резервов понимается установление оптимальной величины каждого конкретного вида эффективных резервов.

2.3 Принципы развития производственных систем

Непрерывно функционируя, находясь в динамическом равновесии, производственная система постоянно развивается. Это развитие объективно обусловлено:

· изменениями внешней среды (изменение потребности в количестве, видах и качестве продукции системы, изменения в качестве и видах поставляемых материалов и комплектующих изделий, изменения социальных потребностей, инфраструктуры и т.п.);

· износом материальных элементов структуры, развитием личностей, составляющих трудовой коллектив, его обновлением;

· техническим прогрессом, позволяющим совершенствовать технологию, использовать лучшее оборудование и т.д.

Развитие производственной системы осуществляется непрерывно, но скорость этого развития неодинакова. Вновь созданная система вначале развивается медленно -- для ее ускоренного развития еще не созрели предпосылки. Медленное развитие системы приводит к накоплению причин, способствующих изменению системы. В определенный момент времени становится очевидной целесообразность реконструкции производственной системы -- наступает период ее ускоренного развития.

Развитие производственной системы подчинено принципам инерции, эластичности и непрерывности ее совершенствования.

Принцип инерции, базируясь на объективно существующем законе инерции материальных объектов, отражает свойство производственной системы сохранять свое состояние, пока какие-либо воздействия его не изменят. Этот принцип наглядно иллюстрируется состоянием и расположением оборудования, а также материальными связями рабочих мест. Он также проявляется в медленном изменении производственного коллектива. Временная структура производственного процесса тоже инерционна: очевидность выполнения работ, их распределение по рабочим местам в значительной мере определяется установленным порядком, традициями на данном предприятии.

В процессе управления производственной системой осуществляются временные (тактические) изменения ее структуры, устраняющие противоречия, обусловленные названными обстоятельствами. Последующие управляющие воздействия могут отменить ранее вызванные изменения в структуре системы, и она вернется в исходное состояние. В этом различие между процессами организации системы (ее созданием, коренным, стратегическим изменением), исключающими возврат к предыдущему состоянию, и процессами управления ею.

Инерционность производственных систем обусловливает и инерционность способов достижения целей системы и всех подсистем. Эта инерционность углубляется психологическими особенностями личностей и коллективов. Интересы человека не могут меняться мгновенно. Под влиянием тех или иных обстоятельств они деформируются, но не адекватно требованиям момента, а всегда с определенным запаздыванием, постепенно; они полностью соответствуют изменившимся обстоятельствам (если последние остаются стабильными) лишь через длительный промежуток времени. Так же постепенно и неохотно работники реагируют на изменение организации системы. Это требует перестройки динамического стереотипа, что сопряжено с определенными неудобствами для них. Отсюда возникает необходимость прогнозирования динамики способов достижения цели производственной системы.

Наиболее важным является прогнозирование качества, усовершенствования, структуры ассортимента и объема выпуска продукции. Необходимо прогнозировать и изменение самой производственной системы, обусловленное как изменением продукции, так и требованиями окружающей среды (в том числе технического прогресса, износом оборудования, изменением социальной характеристики коллектива). По мере уменьшения сроков прогноза последний становится все более разносторонним и конкретным. Наличие прогноза изменения продукции системы и ее самой дает возможность своевременно осуществлять необходимую организационную перестройку в производственной системе.

Принцип эластичности производственной системы проявляется в способности системы деформироваться, изменяться с течением времени в соответствии с изменяющимися условиями. Эластичность производственной системы проявляется в различных аспектах: количественном (возможность изменения объема выполняемых работ) и качественном (возможность выполнения новых работ, существенно отличающихся по конфигурации, размерам деталей, точности обработки и другим характеристикам от ранее выполнявшихся); оперативном (возможность изменения под влиянием оперативных воздействий) и стратегическом (возможность приспособления к изменениям внешней среды через длительный промежуток времени). Оперативная эластичность системы обеспечивается организационными, интенсивно-экстенсивными и материальными резервами. Стратегическая эластичность производственной системы определяется эластичностью наиболее долговременных (медленно обновляемых) элементов системы: производственных площадей, сооружений, оборудования. Следовательно, для обеспечения стратегической эластичности системы необходима эластичность ее элементов.

Эластичность работников производственной системы обеспечивается системой их обучения -- курсами технической и экономической учебы, обучением передовым приемам труда, самообразованием и другими способами.

Повышению качественной эластичности производственного коллектива способствует его обновлению в результате выбытия пенсионеров, ухода работников, которые не смогли приспособиться к изменившимся условиям, и поступления новых рабочих и специалистов. Таким образом, уровень эластичности коллектива -- величина, поддающаяся оптимизации.

В количественном аспекте эластичность трудового коллектива может изменяться в результате регулирования его численности и соответствующего изменения сменности работы, а также в результате воздействия внешней среды на производственную систему, действующую в условиях рыночной экономики.

Эластичность оборудования обеспечивается резервированием его возможностей, т.е. при выборе оборудования в процессе проектирования нового (реконструируемого) предприятия принимается во внимание вероятность изменения номенклатуры выпускаемой продукции с соответствующим изменением работ, выполняемых на каждом или нескольких рабочих местах. Поэтому узко специализированное оборудование оказывается достаточно эффективным лишь при устойчивой номенклатуре выпуска продукции в течение достаточно длительного периода. Обычно параметры оборудования в производственных системах допускают более или менее значительное изменение выполняемых работ. Уровень специализации оборудования обусловлен многими обстоятельствами: объемом потребности в данном виде оборудования; степенью снижения затрат в результате увеличения серий выпуска и удорожания вследствие повышения универсальности; удельной величиной изменения эксплуатационных расходов; сроком службы оборудования; динамичностью номенклатуры продукции и работ; широтой этих изменений. Следовательно, уровень эластичности оборудования и других элементов производственной системы подлежит оптимизации. Оптимизируются также резервные площади и резервные мощности.

Необходимая эластичность производственной системы определяется требованиями внешней среды.

При прочих равных условиях значительные резервы снижения влияния внешней среды на эластичность производственной системы сосредоточены в унификации. Унификация уменьшает необходимость оперативной гибкости вследствие сокращения номенклатуры деталей, инструментов, приспособлений и т.п. Но главный эффект унификации -- снижение потребности в стратегической гибкости в результате более медленного (во времени) изменения названной номенклатуры. Унификация должна быть комплексной, т.е. охватывать не только детали, узлы, изделия, инструменты, приспособления, но и технологию (использование групповой технологии), заготовки и т.п.

Поскольку унификация, наряду с положительным влиянием на производственный процесс, требует дополнительных затрат или приводит к определенному ущербу, то следует стремиться не к максимальному, а предпочтительному уровню унификации.

Принцип непрерывности совершенствования системы обусловлен изменениями внешней среды и, следовательно, изменениями требований, предъявляемых ею к производственной системе по объему, качеству, виду выпускаемой продукции, ее стоимости. Изменения возможностей внешней среды по рынкам сбыта и поставке ресурсов производственной системе также требуют ее приспосабливания к новым условиям. Необходимость совершенствования производственной системы назревает также в результате ее собственного развития. Конечно, необходимые изменения в производственной системе осуществляются в пределах ее эластичности. Но эластичность системы ограничена и чрезмерное увеличение ее экономически невыгодно. Отсюда следуют два вида развития: саморазвитие системы и ее реконструкция.

Саморазвитие системы осуществляется, прежде всего, в результате "сдвига" параметров, определяющих гибкость системы: неиспользуемые возможности устраняются, а за счет этого в нужных направлениях увеличиваются пределы изменений всех элементов производственной системы. Саморазвитие системы, в отличие от ее изменений в пределах гибкости, процесс необратимый. Это процесс планируемый и управляемый. Саморазвитие осуществляется путем переподготовки и замены трудящихся, модернизации оборудования, замены изношенного оборудования не идентичным, а более соответствующим новым условиям, путем корректировки технологических процессов, изменения структуры системы, прежде всего во времени (совершенствование планирования), управления ею. Однако такие меры не всегда достаточны для приведения производственной системы в необходимое соответствие с внешней средой, социальными потребностями коллектива и другими обстоятельствами.

Это приводит к объективной необходимости -- реконструкции системы. Реконструкция производственной системы -- процесс существенного ее преобразования в соответствии с изменившимися внешними и внутренними условиями. При этом устраняются возникшие противоречия, прежде всего в более инертных частях производственной системы -- технологическом процессе и оборудовании. В процессе реконструкции, в зависимости от ее масштабов, оборудование заменяется в значительной мере или полностью. Соответственно вводятся новые или усовершенствованные технологические процессы и т.д. В действительности создается новая производственная система с использованием определенных элементов существующей (работников, зданий, сооружений, части оборудования). Эта система должна удовлетворять требованиям всех законов организации производственных систем.

Тема 3. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ТИПЫ ПРОИЗВОДСТВА

3.1 Понятие о производственном процессе

Производственный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих процессов труда и орудий труда в целях создания потребительских стоимостей - полезных предметов труда, необходимых для производственного или личного потребления. В процессе производства рабочие воздействуют на предметы труда с помощью орудий труда и создают новые готовые продукты, например станки, ЭВМ, телевизоры, радиоэлектронные приборы и т. д. Предметы и орудия труда, будучи вещественными элементами производства, на предприятии находятся в определенной взаимосвязи друг с другом: конкретные предметы могут быть обработаны только определенными орудиями труда; уже сами по себе они обладают системными свойствами. Однако живой труд должен охватить эти вещи и тем самым начать процесс превращения их в продукт. Таким образом, производственный процесс - это прежде всего трудовой процесс, поскольку ресурсы, используемые человеком на его входе, как информация, так и материальные средства производства, являются продуктом предшествующих процессов труда. Различают основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы.

Основные производственные процессы - это та часть процессов, в ходе которых происходит непосредственное изменение форм/размеров, свойств, внутренней структуры предметов труда и превращение их в готовую продукцию. Например, на станкостроительном заводе это процессы изготовления деталей и сборки из них подузлов, узлов и изделия в целом.

К вспомогательным производственным процессам относятся такие процессы, результаты которых используются либо непосредственно в основных процессах, либо для обеспечения их бесперебойного и эффективного осуществления. Примерами таких процессов являются изготовление инструментов, приспособлений, штампов, средств механизации и автоматизации собственного производства, запасных частей для ремонта оборудования, производство на предприятии всех видов энергии (электрической энергии, сжатого воздуха, азота и т. д.).

Обслуживающие производственные процессы - это процессы труда по оказанию услуг, необходимых для осуществления основных и вспомогательных производственных процессов. Например, транспортировка материальных ценностей, складские операции всех видов, технический контроль качества продукции и др.

Основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы имеют разные тенденции развития и совершенствования. Так, многие вспомогательные производственные процессы могут быть переданы специализированным заводам, что в большинстве случаев обеспечивает экономически более эффективное их производство. С повышением уровня механизации и автоматизации основных и вспомогательных процессов обслуживающие процессы постепенно становятся неотъемлемой частью основного производства, играют организующую роль в автоматизированных и особенно в гибких автоматизированных производствах.

Основные, а в некоторых случаях и вспомогательные производственные процессы протекают в разных стадиях (или фазах). Стадия- это обособленная часть производственного процесса, когда предмет труда переходит в другое качественное состояние. Например, материал переходит в заготовку, заготовка - в деталь и т. д.

Основные производственные процессы протекают в следующих стадиях: заготовительной, обрабатывающей, сборочной и регулировочно-настроечной.

Заготовительная стадия предназначена для производства заготовок деталей. Она характеризуется весьма разнообразными методами производства. Например, раскрой или резка заготовок деталей из листового материала, изготовление заготовок методами литья, штамповки, ковки и т. д. Основная тенденция развития технологических процессов на этой стадии заключается в приближении заготовок к формам и размерам готовых деталей. Орудиями труда на этой стадии являются отрезные станки, прессово-штамповочное оборудование, гильотинные ножницы и др.

Обрабатывающая стадия Ї вторая в структуре производственного процесса - включает механическую и термическую обработку. Предметом труда здесь являются заготовки деталей. Орудиями труда на этой стадии в основном являются различные металлорежущие станки, печи для термической обработки, аппараты для химической обработки. В результате выполнения этой стадии деталям придаются размеры, соответствующие заданному классу точности.

Сборочная (сборочно-монтажная) стадия Ї это производственный процесс, в результате которого получаются сборочные единицы (мелкие сборочные единицы, подузлы, узлы, блоки) или готовые изделия. Предметами труда на этой стадии являются детали и узлы собственного изготовления, а также полученные со стороны (комплектующие изделия). Различают две основные организационные формы сборки: стационарную и подвижную. Стационарная сборка - это когда изделие изготавливается на одном рабочем месте (детали подаются). При подвижной сборке изделие создается в процессе его перемещения от одного рабочего места к другому. Орудия труда здесь не так многообразны, как в обрабатывающей стадии. Основными из них являются всевозможные верстаки, стенды, транспортирующие и направляющие устройства (конвейеры, электрокары, роботы и др.). Сборочные процессы, как правило, характеризуются значительным объемом работ, выполняемых вручную, поэтому механизация и автоматизация их - главная задача совер- шенствования технологического процесса.

Регулировочно-настроечная стадия Ї заключительная в структуре производственного процесса, которая проводится с целью получения необходимых технических параметров готового изделия. Предметом труда здесь являются готовые изделия или их отдельные сборочные единицы, орудия труда, универсальная контрольно-измерительная аппаратура и специальные стенды для испытаний.

Составными элементами стадий основного и вспомогательного процессов являются технологические операции. Деление производственного процесса на операции, а далее на приемы и движения необходимо для разработки технически обоснованных норм времени выполнения операций.

Операция Ї часть производственного процесса, которая, как правило, выполняется на одном рабочем месте без переналадки и одним или несколькими рабочими (бригадой).

В зависимости от степени технического оснащения производственного процесса различают операции: ручные, машиноручные, машинные, автоматические и аппаратные.

Как основные, так и вспомогательные, а иногда и обслуживающие производственные процессы состоят из основных и вспомогательных элементов - операций. К основным относятся операции, непосредственно связанные с изменением размеров, форм, свойств, внутренней структуры предмета труда или превращением одного вещества в другое, а также с изменением местоположения предметов труда относительно друг друга. К вспомогательным относятся операции, выполнение которых способствует протеканию основных, например, перемещение предметов труда, контроль качества, снятие и установка, хранение и др.

В организационном отношении основные и вспомогательные производственные процессы (их операции) условно подразделяются на простые и сложные.

Простыми называются процессы, в которых предметы труда подвергаются последовательному ряду связанных между собой операций, в результате чего получаются частично готовые продукты труда (заготовки, детали, т. е. неразъемные части изделия).

Сложными называются процессы, в которых получаются готовые продукты труда путем соединения частных продуктов, т. е. получаются сложные изделия (станки, машины, приборы и т.д.).

Движение предметов труда в производственном процессе осуществляется так, что результат труда одного рабочего места становится исходным предметом для другого, т. е. каждый предыдущий во времени и в пространстве дает работу последующему, это обеспечивается организацией производства.

От правильной и рациональной организации производственных процессов (особенно основных) зависят результаты производственно-хозяйственной деятельности предприятия, экономические показатели его работы, себестоимость продукции, прибыль и рентабельность производства, величина незавершенного производства и размер оборотных средств.

3.2 Основные принципы организации производственных процессов

Организация производственного процесса на любом машиностроительном предприятии (в том числе радиоэлектронного приборостроения), в любом его цехе, на участке базируется на рациональном сочетании во времени и в пространстве всех основных, вспомогательных и обслуживающих процессов. Это позволяет выпускать продукцию при минимальных затратах живого и овеществленного труда. Особенности и методы такого сочетания различны в разных производственных условиях. Однако при всем их многообразии организация производственных процессов подчинена некоторым общим принципам: дифференциации, концентрации и интеграции, специализации, пропорциональности, прямоточности, непрерывности, параллельности, ритмичности, автоматичности, профилактики, гибкости, оптимальности, электронизации, стандартизации и др.

Принцип дифференциации предполагает разделение производственного процесса на отдельные технологические процессы, которые в свою очередь подразделяются на операции, переходы, приемы и движения При этом анализ особенностей каждого элемента позволяет выбрать наилучшие условия для его осуществления, обеспечивающие минимизацию суммарных затрат всех видов ресурсов. Так, поточное производство многие годы развивалось за счет все более глубокой дифференциации технологических процессов. Выделение непродолжительных по времени выполнения операций позволяло упрощать организацию и технологическое оснащение производства, совершенствовать навыки рабочих, увеличивать производительность их труда.

Однако чрезмерная дифференциация повышает утомляемость рабочих на ручных операциях за счет монотонности и высокой интенсивности процессов производства. Большое число операций приводит к излишним затратам на перемещение предметов труда между рабочими местами, установку, закрепление и снятие их с рабочих мест после окончания операций.

При использовании современного высокопроизводительного гибкого оборудования (станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, роботы и т. д.) принцип дифференциации переходит в принцип концентрации операций и интеграции производственных процессов. Принцип концентрации предполагает выполнение нескольких операций на одном рабочем месте (многошпиндельные многорезцовые автоматы с ЧПУ). Операции становятся более объемными, сложными и выполняются в сочетании с бригадным принципом организации труда. Принцип интеграции состоит в объединении основных вспомогательных и обслуживающих процессов.

Принцип специализации представляет собой форму разделения общественного труда, которая, развиваясь планомерно, обусловливает выделение на предприятии цехов, участков, линий и отдельных рабочих мест. Они изготавливают продукцию ограниченной номенклатуры и отличаются особым производственным процессом.

Сокращение номенклатуры выпускаемой продукции, как правило, приводит к улучшению всех экономических показателей, в частности, к повышению уровня использования основных фондов предприятия, снижению себестоимости продукции, улучшению качества продукции, механизации и автоматизации производственных процессов. Специализированное оборудование при всех прочих равных условиях работает производительнее.

Уровень специализации рабочего места определяется коэффициентом закрепления деталеопераций (К_спі), выполняемых на одном рабочем месте за определенный промежуток времени (месяц, квартал),

,

где С_пр - число рабочих мест (единиц оборудования) производственной системы;

m_доі- число деталеопераций, выполняемых на і-м рабочем месте в течение единицы времени (месяца, года).

При коэффициенте К_сп = 1 обеспечивается узкая специализация рабочего места, создаются предпосылки для эффективной организации производства. Для полной загрузки одного рабочего места одной деталеоперацией необходимо, чтобы соблюдалось условие

,

где N_з.j - объем запуска деталей j-го наименования за единицу времени, например шт./мес;

t_шті - трудоемкость операции на і-м рабочем месте, мин;

F_эф - эффективный фонд времени рабочего места, например, мин/мес.

Принцип пропорциональности предполагает равную пропускную способность всех производственных подразделений, выполняющих основные, вспомогательные и обслуживающие процессы. Нарушение этого принципа приводит к возникновению «узких» мест в производстве или, наоборот, к неполной загрузке отдельных рабочих мест, участков, цехов, к снижению эффективности функционирования всего предприятия. Поэтому для обеспечения пропорциональности проводятся расчеты производственной мощности как по стадиям производства, так и по группам оборудования и производственным площадям. Например, если известны объем выпуска деталей (N₃) и норма штучного времени (t_шт), можно определить загрузку определенной і-й группы оборудования по формуле

.

Далее определяют пропускную способность этой группы оборудования

,

после чего сопоставляют загрузку и пропускную способность і-й группы оборудования и определяют коэффициент его загрузки по формуле

Предпочтительным вариантом является тот, когда К_зі = 1 и Q_і = P_і.

Принцип прямоточности означает такую организацию производственного процесса, при которой обеспечиваются кратчайшие пути прохождения деталей и сборочных единиц по всем стадиям и операциям от запуска в производство исходных материалов до выхода готовой продукции. Поток материалов, полуфабрикатов и сборочных единиц должен быть поступательным и кратчайшим, без встречных и возвратных движений. Это обеспечивается соответствующей планировкой расстановки оборудования по ходу технологического процесса. Классическим примером такой планировки является поточная линия.

Принцип непрерывности означает, что рабочий трудится без простоев, оборудование работает без перерывов, предметы труда не пролеживают на рабочих местах. Наиболее полно этот принцип проявляется в массовом или крупносерийном производстве при организации поточных методов производства, в частности, при организации одно- и многопредметных непрерывно-поточных линий. Этот принцип обеспечивает сокращение цикла изготовления изделия и тем самым способствует повышению интенсификации производства.

Принцип параллельности предполагает одновременное выполнение частичных производственных процессов и отдельных операций над аналогичными деталями и частями изделия на различных рабочих местах, т. е. создание широкого фронта работы по изготовлению данного изделия. Параллельность в организации производственного процесса применяется в раз-личных формах: в структуре технологической операции - мно-гоинструментальная обработка (многошпиндельные многорезцовые полуавтоматы) или параллельное выполнение основных и вспомогательных элементов операций; в изготовлении заготовок и обработке деталей (в цехах заготовки и детали на разных стадиях готовности); в узловой и общей сборке. Принцип параллельности обеспечивает сокращение продолжительности производственного цикла и экономии рабочего времени.

Принцип ритмичности обеспечивает выпуск одинаковых или возрастающих объемов продукции за равные периоды времени и соответственно повторение через эти периоды производственного процесса на всех его стадиях и операциях. При узкой специализации производства и устойчивой номенклатуре изделий ритмичность может быть обеспечена непосредственно по отношению к отдельным изделиям и определяется количеством обрабатываемых или выпускаемых изделий за единицу времени. В условиях широкой и изменяющейся номенклатуры выпускаемых производственной системой изделий ритмичность работы и выпуска продукции может измеряться только с помощью трудовых или стоимостных показателей.

Принцип автоматичности предполагает максимальное выполнение операций производственного процесса автоматически, т. е. без непосредственного участия в нем рабочего либо под его наблюдением и контролем. Автоматизация процессов приводит к увеличению объемов выпуска деталей, изделий, к повышению качества работ, сокращению затрат живого труда, замене непривлекательного ручного труда более интеллектуальным трудом высококвалифицированных рабочих (наладчиков, операторов), к исключению ручного труда на работах с вредными условиями, замене рабочих роботами. Особенно важна автоматизация обслуживающих процессов. Автоматизированные транспортные средства и склады выполняют функции не только по передаче и хранению объектов производства, но могут регламентировать ритм всего производства. Общий уровень автоматизации процессов производства определяется долей работ в основном, вспомогательном и обслуживающем производствах, в общем объеме работ предприятия. Уровень автоматизации (У_авт) определяем по формуле

,

где Т_авт - трудоемкость работ, выполняемых автоматическим или автоматизированным способом;

Т_общ- общая трудоемкость работ на предприятии (цехе) за определенный период времени.

Уровень автоматизации может быть рассчитан как суммарно по всему предприятию, так и по каждому подразделению отдельно.

Принцип профилактики предполагает организацию обслуживания оборудования, направленную на предотвращение аварий и простоев технических систем. Это достигается с помощью системы планово-предупредительных ремонтов (ППР).

Принцип гибкости обеспечивает эффективную организацию работ, дает возможность мобильно перейти на выпуск другой продукции, входящей в производственную программу предприятия, или на выпуск новой продукции при освоении ее производства. Он обеспечивает сокращение времени и затрат на переналадку оборудования при выпуске деталей и изделий широкой номенклатуры. Наибольшее развитие этот принцип получает в условиях высокоорганизованного производства, где используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры (ОЦ), переналаживаемые автоматические средства контроля, складирования и перемещения объектов производства.

Принцип оптимальности состоит в том, что выполнение всех процессов по выпуску продукции в заданном количестве и в сроки осуществляется с наибольшей экономической эффективностью или с наименьшими затратами трудовых и материальных ресурсов. Оптимальность обусловлена законом экономии времени.

Принцип электронизации предполагает широкое использование возможностей ЧПУ, основанных на применении микропроцессорной техники, что позволяет создавать принципиально новые системы машин, сочетающие высокую производительность с требованиями гибкости производственных процессов. ЭВМ и промышленные роботы, обладающие искусственным интеллектом, позволяют выполнять самые сложные функции в производстве вместо человека.

Использование мини- и микроЭВМ с развитым программным обеспечением и многоинструментальных станков с ЧПУ позволяет выполнять большую совокупность или даже все операции обработки деталей с одной их установки на станке за счет автоматической смены инструментов. Набор режущего инструмента для такого станка может достигать 100 -120 единиц, которые устанавливаются в револьверной головке или инструментальном магазине и заменяются по специальной программе.

Принцип стандартизации предполагает широкое использование при создании и освоении новой техники и новой технологии стандартизации, унификации, типизации и нормализации, что позволяет избежать необоснованного многообразия в материалах, оборудовании, технологических процессах и резко сократить продолжительность цикла создания и освоения новой техники (СОНТ).

При проектировании производственного процесса или производственной системы следует исходить из рационального использования изложенных выше принципов.

3.3 Типы производства и их технико-экономические характеристики

Организация производственных процессов, выбор наиболее рациональных методов подготовки, планирования и контроля за производством во многом определяются типом производства на машиностроительном предприятии.

Под типом производства понимается совокупность признаков, определяю-щих организационно-техническую характеристику производственного процес-са, осуществляемого на одном или многих рабочих местах в масштабе участка, цеха, предприятия. Тип производства во многом предопределяет формы спе-циализации и методы организации производственных процессов.

В основу классификации типов производства положены следующие факторы: широта номенклатуры, объем выпуска, степень постоянства номенклатуры, характер загрузки рабочих мест и их специализация.

Номенклатура продукции представляет собой число наименований изделий, закрепленных за производственной системой, и характеризует ее специализацию. Чем шире номенклатура, тем менее специализирована система, и, наоборот, чем она уже, тем выше степень специализации. Широкая номенклатура выпускаемой продукции обусловливает большое разнообразие технологических процессов и операций, оборудования, инструментов, оснастки и профессий рабочих.

Объем выпуска изделий - это количество изделий определенного вида, изготавливаемых производственной системой в течение определенного периода времени. Объем выпуска и трудоемкость изделия каждого вида оказывают решающее влияние на характер специализации этой системы.

Степень постоянства номенклатуры - это повторяемость изготовления изделия данного вида в последовательные периоды времени. Если в один плановый период времени изделие данного вида выпускается, а в другие - не выпускается, то степень постоянства отсутствует. Регулярное повторение выпуска изделий данного вида является одной из предпосылок обеспечения ритмичности производства. В свою очередь, регулярность зависит от объема выпуска изделий, поскольку большой объем выпуска может быть равномерно распределен на последовательные плановые периоды.

Характер загрузки рабочих мест означает закрепление за рабочими местами определенных операций технологического процесса. Если за рабочим местом закреплено минимальное количество операций, то это узкая специализация, а если за рабочим местом закреплено большое количество операций (если станок универсальный), то это означает широкую специализацию.

В зависимости от указанных выше факторов различают три типа производственных процессов или три типа производства: единичное, серийное и массовое (рис. 3.1).

Размещено на http://www.allbest.ru

Рис. 3.1 - Классификация типов производства

Основными показателями для определения типа производства могут служить коэффициенты специализации рабочих мест (К_сп), серийности (К_сер) и массовости (К_м).

Коэффициент специализации рабочих мест

где m_д.о - количество деталеопераций по технологическому процессу, выполняемому в данном подразделении (на участке, в цехе);

С_пр - число рабочих мест (единиц оборудования) в данном подразделении.

Коэффициент серийности

где r - такт выпуска изделий, мин./шт.; r =F_эф : N;

t _шт - среднее штучное время по операциям технологического процесса, мин.

где, t_шт.і - штучное время на і-й операции технологического процесса, мин.

т - число операций.

Коэффициент массовости определяют по формуле

.

Каждому типу производства соответствуют: величина указанных коэффициентов, вид используемого оборудования, технология и формы организации производства, виды движений предметов труда, производственная структура предприятия (цеха, участка) и другие особенности.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изделий и выпуском малых объемов одинаковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается. Это делает невозможным постоянное закрепление операций за отдельными рабочими местами, коэффициент специализации К_сп > 40 деталеопераций на одно рабочее место. Специализация таких рабочих мест обусловлена только их технологической характеристикой и размерами обрабатываемых изделий. При этом производстве применяют универсальное оборудование и в основном последовательный вид движения партий деталей по операциям технологического процесса. Заводы имеют сложную производственную структуру, а цехи специализированы по технологическому принципу.

Серийное производство специализируется на изготовлении ограниченной номенклатуры изделий сравнительно небольшими объемами и повторяющимися через определенное время партиями (сериями). В зависимости от числа закрепляемых за каждым рабочим местом операций, регулярности повторения партий изделий и их размера различают три подтипа (вида) серийного производства: мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.

Мелкосерийное производство тяготеет к единичному: изделия выпускаются малыми сериями широкой номенклатуры, повторяемость изделий в программе завода либо отсутствует, либо нерегулярна, а размеры серий неустойчивы; предприятие все время осваивает новые изделия и прекращает выпуск ранее освоенных. За рабочими местами закреплена широкая номенклатура операций, К_сп = 20 - 40 операций (К_сер > 20; К_м< 1). Оборудование, виды движений, формы специализации и производственная структура те же, что и при единичном производстве.

Для среднесерийного производства характерно, что выпуск изделий производится довольно крупными сериями ограниченной номенклатуры; серии повторяются с известной регулярностью по периоду запуска и числу изделий в партии; годичная номенклатура все же шире, чем номенклатура выпуска в каждом месяце. За рабочими местами закреплена более узкая номенклатура операций: К_сп = 10 - 20 операций (К_сер = 20; К_м < 1). Оборудование универсальное и специальное, вид движения предметов труда - параллельно-последовательный. Заводы имеют развитую производственную структуру, заготовительные цехи специализируются по технологическому принципу, а в механосборочных цехах создаются предметно-замкнутые участки.

Крупносерийное производство тяготеет к массовому. Изделия производятся крупными сериями ограниченной номенклатуры, а основные или важнейшие выпускаются постоянно и непрерывно. Рабочие места имеют более узкую специализацию: К_сп = 2 - 10 операций (К_сер = 10; К_м< 1). Оборудование преимущественно специальное, виды движений предметов труда - параллельно-последовательный и параллельный. Заводы имеют простую производственную структуру, обрабатывающие и сборочные цехи специализированы по предметному принципу, а заготовительные - по технологическому.

Массовое производство характеризуется выпуском узкой номенклатуры изделий в течение длительного периода времени и большим объемом, стабильной повторяемостью. За рабочими местами закреплена узкая номенклатура операций: К_сп < 1 операции (К_сер < 2; К_м > 1). Все изделия номенклатуры завода изготовляются одновременно и параллельно. Числа наименований изделий в годовой и месячной программах совпадают. Оборудование специальное, вид движения предметов труда - параллельный. Цехи и участки специализированы преимущественно по предметному принципу. Заводы имеют простую и четко определенную производственную структуру.

В сочетании механизации и автоматизации производственных процессов, а также загрузки рабочих мест (оборудования) с видами движений предметов труда можно получить серийное производство в четырех и массовое производство в трех вариантах (рис. 3.2).

Исходя из типа производства, устанавливается тип предприятия и его подразделений. На каждом предприятии могут существовать различные типы производства. Поэтому тип предприятия или его подразделения определяются по преобладающему типу конечного производства.

Тип производства оказывает решающее влияние на особенности его организации, управления и оперативно-производственного планирования, а также на технико-экономические показатели.

Если рассматривать всю совокупность типов производства как единое целое, начиная с единичного и кончая массовым, то по мере продвижения к массовому производству можно отметить: а) непрерывное расширение области применения высокопроизводительных технологических процессов, сопровождающихся механизацией и автоматизацией производства; б) увеличение доли специального оборудования и специальной технологической оснастки в общем количестве орудий труда; в) общее повышение технической квалификации рабочих, а также внедрение передовых методов и приемов труда.

На основе этих прогрессивных изменений при переходе от единичного производства к серийному и далее к массовому обеспечивается значительная экономия общественного труда и как следствие: повышение производительности труда, улучшение использования основных фондов предприятия, сокращение затрат материалов на одно изделие, а также снижение себестоимости продукции, рост прибыли и рентабельности производства.

Однако следует отметить, что использование групповых методов обработки деталей, средств автоматизации и электронизации производственных процессов дает возможность применять организационные формы массового производства в серийном и даже в единичном производстве и добиваться высоких технико-экономических показателей. Например, внедрение гибких производственных комплексов в единичном производстве обеспечивает рост производительности труда в 4-6 раз, повышает коэффициент использования оборудование до 0,92-0,95, снижает потребность в производственных площадях на 40-60%, сокращает продолжительность производственного цикла и улучшает все технико-экономические показатели.

Тема 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДОВЫХ ПРОЦЕССОВ И РАБОЧИХ МЕСТ

Трудовой процесс - это совокупность методов и средств воздействия человека на предмет труда с помощью орудия труда либо воздействия контролируемого (управляемого) человеком орудия труда на предмет труда с целью выпуска материального или нематериального продукта, протекающий в определенных природных или искусственных условиях. Трудовой процесс является завершающим этапом или актом любого производственного, управленческого, творческого процесса. Можно организовать перечисленные процессы в целом, но если их сердцевина - трудовой процесс будет плохо организован, то на выходе любой системы будет плохой результат. Поэтому менеджерам всех рангов и специалистам, разрабатывающим производственные, технологические, управленческие и другие процессы, следует соблюдать принцип пропорциональности по качеству, количеству, ресурсам и срокам. В соответствии с законом наименьшее качество (мощность, производительность и т.п.) процесса в целом определяется его компонентом (подсистемой, звеном, цехом, участком, бригадой, исполнителем и т.д.), где данный показатель наихудший.

...